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JP7684393B2 - Separator for lithium secondary battery and method for producing same - Google Patents
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Description

本発明は、リチウム二次電池などの電気化学素子に使用可能な分離膜及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a separator that can be used in electrochemical devices such as lithium secondary batteries and a method for manufacturing the same.

本出願は、2020年9月25日付け出願の韓国特許出願第10-2020-0125066号に基づく優先権を主張し、当該出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に組み込まれる。 This application claims priority to Korean Patent Application No. 10-2020-0125066, filed on September 25, 2020, the entire contents of which are incorporated herein by reference in their entirety in the specification and drawings.

近年、エネルギー貯蔵技術に対する関心が益々高まっている。携帯電話、カムコーダー及びノートパソコン、さらには電気自動車のエネルギーまで適用分野が拡がるとともに、電気化学素子の研究と開発に対する努力がますます具体化されている。電気化学素子はこのような面から最も注目されている分野であり、なかでも充放電可能な二次電池の開発には関心が集まっている。近年はこのような電池の開発において、容量密度及び比エネルギーを向上させるために新たな電極と電池の設計に関連する研究開発が行われている。 In recent years, interest in energy storage technology has been growing. As the range of applications expands to include mobile phones, camcorders, and laptops, as well as the energy of electric vehicles, efforts in the research and development of electrochemical elements have become more and more concrete. From this perspective, electrochemical elements are the field that has attracted the most attention, and in particular, the development of rechargeable secondary batteries has attracted attention. In recent years, research and development has been conducted on the design of new electrodes and batteries to improve the capacity density and specific energy of such batteries.

現在適用されている二次電池のうち1990年代初頭に開発されたリチウム二次電池は、水溶液電解液を使用するNi-MH、Ni-Cd、硫酸-鉛電池などの従来の電池に比べて、作動電圧が高くてエネルギー密度が格段に高いという長所から脚光を浴びている。 Among the secondary batteries currently in use, lithium secondary batteries, developed in the early 1990s, have been attracting attention due to their advantages of high operating voltage and significantly higher energy density compared to conventional batteries that use aqueous electrolytes, such as Ni-MH, Ni-Cd, and sulfuric acid-lead batteries.

リチウム二次電池などの電気化学素子は多くのメーカーで生産されているが、それらの安全特性はそれぞれ異なる様相を呈する。このような電気化学素子の安全性を評価及び確保することは非常に重要である。例えば、分離膜は、正極と負極との間の短絡を防止し、それと同時にリチウムイオンの移動通路を提供するため、電池の安全性及び出力特性に影響を及ぼす重要な因子である。 Electrochemical devices such as lithium secondary batteries are produced by many manufacturers, but their safety characteristics vary from one another. It is very important to evaluate and ensure the safety of such electrochemical devices. For example, the separator prevents short circuits between the positive and negative electrodes and at the same time provides a path for lithium ions to move, making it an important factor that affects the safety and output characteristics of the battery.

リチウム二次電池用分離膜は、主な原料が延伸されたポリオレフィンであるため、疎水性を持っている。したがって、多孔性高分子基材が厚いほど電解液の含浸が容易ではない。 Separators for lithium secondary batteries are hydrophobic because their main raw material is stretched polyolefin. Therefore, the thicker the porous polymer substrate, the less easily it can be impregnated with electrolyte.

本発明が解決しようとする課題は、多孔性高分子基材の特性を疎水性から親水性に改質した分離膜を提供することである。 The problem that the present invention aims to solve is to provide a separation membrane in which the properties of a porous polymer substrate are modified from hydrophobic to hydrophilic.

また、これにより、このような分離膜を使用した電池の性能を改善しようとすることである。 This also aims to improve the performance of batteries that use such separators.

本発明の一態様は、下記具現例によるリチウム二次電池用分離膜を提供する。 One aspect of the present invention provides a separator for a lithium secondary battery according to the following embodiment.

第1具現例によれば、
多孔性高分子基材と、前記多孔性高分子基材の内部または前記多孔性高分子基材の内部及び少なくとも一面上に位置し、下記化学式1で表される高分子化合物及び界面活性剤を含む親水性改質層と、を備えることを特徴とするリチウム二次電池用分離膜が提供される。
According to the first embodiment,
Provided is a separator for a lithium secondary battery, comprising: a porous polymer substrate; and a hydrophilic modified layer located inside the porous polymer substrate or on at least one surface of the porous polymer substrate, the hydrophilic modified layer including a polymer compound represented by the following Formula 1 and a surfactant:

化学式1において、nは6~8のうちのいずれか一つの整数である。 In chemical formula 1, n is an integer between 6 and 8.

第2具現例によれば、第1具現例において、
前記高分子化合物は、α-シクロデキストリン、β-シクロデキストリン、γ-シクロデキストリン、またはこれらのうちの二つ以上を含み得る。
According to the second embodiment, in the first embodiment,
The polymeric compound may include α-cyclodextrin, β-cyclodextrin, γ-cyclodextrin, or two or more of these.

第3具現例によれば、第1具現例または第2具現例において、
前記高分子化合物の含量は、前記多孔性高分子基材100重量部を基準にして1重量部以下であり得る。
According to a third embodiment, in the first or second embodiment,
The content of the polymer compound may be 1 part by weight or less based on 100 parts by weight of the porous polymer substrate.

第4具現例によれば、第1具現例~第3具現例のうちいずれか一具現例において、
前記界面活性剤は、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、非イオン系界面活性剤、陽イオン系界面活性剤、陰イオン系界面活性剤、またはこれらのうちの2種以上の混合物であり得る。
According to a fourth embodiment, in any one of the first to third embodiments,
The surfactant may be a fluorosurfactant, a silicone surfactant, a nonionic surfactant, a cationic surfactant, an anionic surfactant, or a mixture of two or more of these.

第5具現例によれば、第1具現例~第4具現例のうちのいずれか一具現例において、
前記界面活性剤は、高温保管後にも30%以上の電解液透過度を有し、前記電解液透過度は、エチレンカーボネート及びエチルメチルカーボネート(3:7体積比)に1M LiFPを含む電解液100重量部に前記界面活性剤0.5重量部を添加して組成物を製造する段階と、前記製造された組成物を密封した後70℃のオーブンで6時間保管する段階とを経た結果物を、常温(25℃)条件で紫外可視分光分析(UV-Vis spectrophotometer)装置を用いて測定し得る。
According to a fifth embodiment, in any one of the first to fourth embodiments,
The surfactant has an electrolyte permeability of 30% or more even after storage at high temperature, and the electrolyte permeability can be measured using an ultraviolet-visible spectrophotometer at room temperature (25° C.) after a step of preparing a composition by adding 0.5 parts by weight of the surfactant to 100 parts by weight of an electrolyte containing 1 M LiFP6 in ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate (3:7 volume ratio), sealing the prepared composition, and storing it in an oven at 70° C. for 6 hours.

第6具現例によれば、第1具現例~第5具現例のうちのいずれか一具現例において、
前記界面活性剤の含量は、前記多孔性高分子基材100重量部を基準にして0.5重量部以下であり得る。
According to a sixth embodiment, in any one of the first to fifth embodiments,
The amount of the surfactant may be 0.5 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the porous polymer substrate.

第7具現例によれば、第1具現例~第6具現例のうちのいずれか一具現例において、
前記分離膜の少なくとも一面上に無機物粒子、及び前記無機物粒子を固定及び連結させるバインダー高分子を備える多孔性コーティング層を含み得る。
According to the seventh embodiment, in any one of the first to sixth embodiments,
At least one surface of the separator may include a porous coating layer including inorganic particles and a binder polymer that fixes and connects the inorganic particles.

第8具現例によれば、第7具現例において、
前記多孔性コーティング層は、下記化学式1で表される高分子化合物をさらに含み得る。
According to the eighth embodiment, in the seventh embodiment,
The porous coating layer may further include a polymer compound represented by the following Formula 1:

化学式1において、nは6~8のうちのいずれか一つの整数である。 In chemical formula 1, n is an integer between 6 and 8.

第9具現例によれば、第8具現例において、
前記化学式1で表される高分子化合物の含量は、前記無機物粒子100重量部を基準にして10重量部以下であり得る。
According to the ninth embodiment, in the eighth embodiment,
The content of the polymer compound represented by Formula 1 may be 10 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the inorganic particles.

第10具現例によれば、第7具現例~第9具現例のうちのいずれか一具現例において、
前記バインダー高分子は粒子状または非粒子状であり得る。
According to a tenth embodiment, in any one of the seventh to ninth embodiments,
The binder polymer may be particulate or non-particulate.

第11具現例によれば、第7具現例~第10具現例のうちのいずれか一具現例において、
前記無機物粒子は、誘電率定数が5以上である無機物粒子、リチウムイオン伝達能力を有する無機物粒子、またはこれらのうちの二つ以上の混合物であり得る。
According to an eleventh embodiment, in any one of the seventh to tenth embodiments,
The inorganic particles may be inorganic particles having a dielectric constant of 5 or more, inorganic particles having lithium ion transport ability, or a mixture of two or more thereof.

第12具現例によれば、第7具現例~第11具現例のうちのいずれか一具現例において、
前記無機物粒子は、親水性(hydrophilic)であり得る。
According to the twelfth embodiment, in any one of the seventh to eleventh embodiments,
The inorganic particles may be hydrophilic.

第13具現例によれば、第7具現例~第12具現例のうちのいずれか一具現例において、
前記無機物粒子は、前記無機物粒子の表面にシラン(silane)基がグラフトされ得る。
According to the thirteenth embodiment, in any one of the seventh to twelfth embodiments,
The inorganic particles may have a silane group grafted onto the surface thereof.

本発明の他の一態様は、下記具現例によるリチウム二次電池を提供する。 Another aspect of the present invention provides a lithium secondary battery according to the following embodiment:

第14具現例によれば、
正極、負極、及び前記正極と前記負極との間に介在された分離膜及び電解液を含み、
前記分離膜は、第1具現例~第13具現例のうちのいずれか一具現例による分離膜であることを特徴とするリチウム二次電池が提供される。
According to a fourteenth embodiment,
The battery includes a positive electrode, a negative electrode, and a separator and an electrolyte interposed between the positive electrode and the negative electrode,
The separator may be a separator according to any one of the first to thirteenth embodiments.

本発明のさらに他の一態様は、下記具現例によるリチウム二次電池用分離膜の製造方法を提供する。 Another aspect of the present invention provides a method for manufacturing a separator for a lithium secondary battery according to the following embodiment.

第15具現例によれば、
(S1)水系溶媒に下記化学式1で表される高分子化合物と界面活性剤が分散または溶解された基材改質用組成物を用意する段階と、
(S2)多数の気孔を有して疎水性(hydrophobic)である多孔性高分子基材の少なくとも一面上に前記基材改質用組成物を塗布及び乾燥する段階と、を含むリチウム二次電池用分離膜の製造方法が提供される。
According to the fifteenth embodiment,
(S1) preparing a composition for modifying a substrate in which a polymer compound represented by the following formula 1 and a surfactant are dispersed or dissolved in an aqueous solvent;
(S2) applying the composition for modifying the substrate onto at least one surface of a porous polymer substrate having a large number of pores and being hydrophobic, and drying the composition.

化学式1において、nは6~8のうちのいずれか一つの整数である。 In chemical formula 1, n is an integer between 6 and 8.

第16具現例によれば、第15具現例において、
前記(S2)段階は、前記界面活性剤と前記高分子化合物が前記多孔性高分子基材の内部に浸透して、前記多孔性高分子基材を親水性に改質する段階であり得る。
According to the sixteenth embodiment, in the fifteenth embodiment,
The step (S2) may be a step of modifying the porous polymer substrate to be hydrophilic by permeating the interior of the porous polymer substrate with the surfactant and the polymer compound.

第17具現例によれば、第15具現例または第16具現例において、
前記(S2)段階の後、
前記基材改質用組成物が塗布及び乾燥された多孔性高分子基材の少なくとも一面に、溶媒、無機物粒子、バインダー高分子を含む多孔性コーティング層形成用組成物を乾燥及び塗布して多孔性コーティング層を形成する段階(S3)をさらに含み得る。
According to the seventeenth embodiment, in the fifteenth or sixteenth embodiment,
After step (S2),
The method may further include a step (S3) of drying and coating a composition for forming a porous coating layer, the composition including a solvent, inorganic particles, and a binder polymer, on at least one surface of the porous polymer substrate on which the composition for modifying a substrate has been coated and dried to form a porous coating layer.

第18具現例によれば、第17具現例において、
前記溶媒は、水系溶媒または有機系溶媒であり得る。
According to the eighteenth embodiment, in the seventeenth embodiment,
The solvent may be an aqueous solvent or an organic solvent.

第19具現例によれば、第17具現例または第18具現例において、
前記多孔性コーティング層形成用組成物は、前記化学式1で表される高分子化合物をさらに含み得る。
According to the 19th embodiment, in the 17th or 18th embodiment,
The composition for forming a porous coating layer may further include a polymer compound represented by Formula 1.

第20具現例によれば、第17具現例~第19具現例のうちのいずれか一具現例において、
前記(S3)段階は、相対湿度30~80%で行われ得る。
According to the twentieth embodiment, in any one of the seventeenth to nineteenth embodiments,
The step (S3) may be carried out at a relative humidity of 30 to 80%.

本発明の一具現例によれば、独特の構造を持つ高分子化合物と界面活性剤を使用することで、電解液の含浸性及び分離膜内のリチウムイオンの移動速度を増加させることができる。 According to one embodiment of the present invention, the impregnation of the electrolyte and the migration speed of lithium ions in the separator can be increased by using a polymer compound and a surfactant with a unique structure.

これにより、このような分離膜を使用した電池は、出力特性及びサイクル特性を改善することができる。 As a result, batteries using such a separator can have improved output and cycle characteristics.

また、前記分離膜及び電池の製造方法を提供することができる。 It is also possible to provide a method for manufacturing the separator and the battery.

本明細書に添付される図面は、本発明の望ましい実施形態を例示するものであり、発明の内容とともに本発明の技術的な思想をさらに理解させる役割をするものであるため、本発明は図面に記載された事項だけに限定されて解釈されてはならない。一方、本明細書に添付される図面における要素の形状、大きさ、縮尺または比率などはより明確な説明を強調するため誇張されることもある。 The drawings attached to this specification are intended to illustrate preferred embodiments of the present invention and serve to further understand the technical ideas of the present invention as well as the contents of the invention, and therefore the present invention should not be interpreted as being limited to only the matters depicted in the drawings. Meanwhile, the shape, size, scale, or ratio of elements in the drawings attached to this specification may be exaggerated to emphasize a clearer description.

実施例1による分離膜の電解液含浸性関連度を調べるための電解液含浸性テストの結果を示した写真である。4 is a photograph showing the results of an electrolyte impregnation test for examining the electrolyte impregnation correlation of the separator according to Example 1. 比較例1による分離膜の電解液含浸性関連度を調べるための電解液含浸性テストの結果を示した写真である。4 is a photograph showing the results of an electrolyte impregnation test for examining the electrolyte impregnation correlation of the separator according to Comparative Example 1. 比較例2による分離膜の電解液含浸性関連度を調べるための電解液含浸性テストの結果を示した写真である。11 is a photograph showing the results of an electrolyte impregnation test for examining the electrolyte impregnation correlation of the separator according to Comparative Example 2. (a)及び(b)は実施例1による分離膜の熱収縮率テストの直後を示した写真である。1A and 1B are photographs showing the separator according to Example 1 immediately after a heat shrinkage test. (a)及び(b)は比較例1による分離膜の熱収縮率テストの直後を示した写真である。6A and 6B are photographs showing the separator according to Comparative Example 1 immediately after a heat shrinkage test.

以下、本発明の具現例を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び請求範囲において使用された用語や単語は通常的及び辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。したがって、本明細書に記載された実施例及び図面に示された構成は、本発明のもっとも望ましい一実施形態に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。 Below, the embodiment of the present invention will be described in detail. Prior to this, the terms and words used in this specification and claims should not be interpreted as being limited to their ordinary and dictionary meanings, but should be interpreted as having meanings and concepts that correspond to the technical ideas of the present invention, in accordance with the principle that the inventor himself can appropriately define the concepts of terms in order to best describe the invention. Therefore, it should be understood that the examples described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiment of the present invention, and do not represent the entire technical ideas of the present invention, and therefore there may be various equivalents and modifications that can be substituted for them at the time of this application.

本明細書の全体において、ある部分が他の構成要素を「含む」、「備える」とは、特に言及しない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに含み得ることを意味する。 Throughout this specification, when a part "includes" or "has" other components, it means that it may further include the other components, not excluding the other components, unless otherwise specified.

また、本明細書の全体で使われる用語「約」、「実質的に」などは、言及された意味に固有の製造及び物質許容誤差が提示されるとき、その数値でまたはその数値に近接した意味として使われ、本願の理解を助けるために正確又は絶対的な数値が言及された開示内容を非良心的な侵害者が不当に利用することを防止するために使われる。 In addition, the terms "about," "substantially," and the like, used throughout this specification, when given manufacturing and material tolerances inherent in the stated meaning, are used to mean a numerical value or close to that numerical value, and are used to prevent unscrupulous infringers from unfairly taking advantage of disclosures in which precise or absolute numerical values are stated to aid in the understanding of this application.

本発明の一態様は、リチウム二次電池用分離膜及びその製造方法に関する。 One aspect of the present invention relates to a separator for a lithium secondary battery and a method for producing the same.

電気化学素子で使用する分離膜は、正極と負極との間の短絡を防止すると同時に、リチウムイオンの移動通路を提供することから、電池の安全性及び出力特性に影響を及ぼす重要な因子である。 The separator used in electrochemical elements prevents short circuits between the positive and negative electrodes while providing a path for lithium ions to move, making it an important factor affecting the safety and output characteristics of the battery.

リチウム二次電池用分離膜は、主な原料が延伸されたポリオレフィンのような高分子であるため、疎水性を持っている。したがって、多孔性高分子基材が厚いほど電解液の含浸が容易ではない。 Separators for lithium secondary batteries are hydrophobic because their main raw material is a polymer such as stretched polyolefin. Therefore, the thicker the porous polymer substrate, the less easily it can be impregnated with electrolyte.

電解液の含浸を容易にするため、多孔性高分子基材上に無機物粒子を導入したが、この場合にも電解液の含浸が著しく改善されることはなかった。多孔性高分子基材の表面をコロナ表面処理して改質した場合にも、表面の改質が持続的に維持されない問題があった。多孔性高分子基材上に親水性の有機物添加剤(additive)を投入した他の方法でも成功した例はなかった。最後に、分散剤を使用して多孔性高分子基材の界面性質を疎水性(hydrophobic)から親水性(hydrophilic)に改質しようとしたが、効果が十分ではなかった。 In order to facilitate the impregnation of the electrolyte, inorganic particles were introduced onto the porous polymer substrate, but even in this case, the impregnation of the electrolyte was not significantly improved. Even when the surface of the porous polymer substrate was modified by corona surface treatment, there was a problem that the surface modification was not sustained. Other methods of introducing hydrophilic organic additives onto the porous polymer substrate were not successful. Finally, an attempt was made to modify the interface properties of the porous polymer substrate from hydrophobic to hydrophilic using a dispersant, but the effect was insufficient.

本発明の一態様は、上記のような問題を解決するためのものである。すなわち、分離膜内の気孔に電解液が円滑に浸透できるようにして、電池の性能(出力及び容量維持率)を画期的に改善させようとするものである。 One aspect of the present invention is intended to solve the above problems. In other words, the present invention aims to dramatically improve the performance (output and capacity retention rate) of the battery by allowing the electrolyte to smoothly penetrate into the pores in the separator.

本発明の一態様によるリチウム二次電池用分離膜は、
多孔性高分子基材と、前記多孔性高分子基材の内部または前記多孔性高分子基材の内部及び少なくとも一面上に位置し、下記化学式1で表される高分子化合物及び界面活性剤を含む親水性改質層と、を備える。
According to one aspect of the present invention, a separator for a lithium secondary battery is
The present invention includes a porous polymer substrate and a hydrophilic modified layer located inside the porous polymer substrate or inside and on at least one surface of the porous polymer substrate, the hydrophilic modified layer including a polymer compound represented by the following Chemical Formula 1 and a surfactant:

化学式1において、nは6~8のうちのいずれか一つの整数である。 In chemical formula 1, n is an integer between 6 and 8.

上記のように、本発明の一態様による分離膜は、多数のフィブリルを含む多孔性高分子基材、前記化学式1で表される高分子化合物及び界面活性剤を必ず含むものである。このとき、前記高分子化合物は独特の構造を持つものであって、界面活性剤とともに分離膜に含まれる場合、分離膜の内部へと電解液が浸透され易くする。これは、界面活性剤によって、疎水性である多孔性高分子基材内のフィブリルの表面に、前記親水性を持つ高分子化合物が近く接近できるためである。これにより、前記化学式1で表される高分子化合物の中空部の内部で電解液が捕獲され得る。結果的に、疎水性である多孔性高分子基材を親水性に改質することができる。 As described above, the separation membrane according to one aspect of the present invention necessarily includes a porous polymer substrate containing a large number of fibrils, a polymer compound represented by Chemical Formula 1, and a surfactant. In this case, the polymer compound has a unique structure, and when included in the separation membrane together with the surfactant, it facilitates the penetration of the electrolyte into the inside of the separation membrane. This is because the surfactant allows the hydrophilic polymer compound to approach closely to the surface of the fibrils in the hydrophobic porous polymer substrate. As a result, the electrolyte can be captured inside the hollow portion of the polymer compound represented by Chemical Formula 1. As a result, the hydrophobic porous polymer substrate can be modified to be hydrophilic.

本発明の一態様による分離膜は、多孔性高分子基材内に下記化学式1で表される高分子化合物を含むものである。 The separation membrane according to one embodiment of the present invention contains a polymer compound represented by the following chemical formula 1 within a porous polymer substrate.

化学式1において、nは6~8のうちのいずれか一つの整数である。 In chemical formula 1, n is an integer between 6 and 8.

前記高分子化合物は、6個~8個のグルコース単位体が環状に配列されているシクロデキストリンであり得る。このとき、グルコース単位体の個数が6個である場合をα-シクロデキストリン、7個である場合をβ-シクロデキストリン、8個である場合をγ-シクロデキストリンとする。したがって、本発明において、前記高分子化合物は、α-シクロデキストリン、β-シクロデキストリン、γ-シクロデキストリン、またはこれらのうちの二つ以上であり得る。 The polymeric compound may be a cyclodextrin in which 6 to 8 glucose units are arranged in a ring. In this case, when the number of glucose units is 6, it is called α-cyclodextrin, when it is 7, it is called β-cyclodextrin, and when it is 8, it is called γ-cyclodextrin. Therefore, in the present invention, the polymeric compound may be α-cyclodextrin, β-cyclodextrin, γ-cyclodextrin, or two or more of these.

本発明の具体的な一実施形態において、前記高分子化合物の含量は、前記多孔性高分子基材100重量部を基準にして1重量部以下、0.8重量部以下、または0.5重量部以下、及び0.01重量部以上、または0.3重量部以上であり得る。上記の数値範囲内で高分子化合物の量が適切であり、多孔性高分子基材の親水性を高めて本発明の効果を達成することができる。 In a specific embodiment of the present invention, the content of the polymer compound may be 1 part by weight or less, 0.8 parts by weight or less, or 0.5 parts by weight or less, and 0.01 parts by weight or more, or 0.3 parts by weight or more, based on 100 parts by weight of the porous polymer substrate. The amount of the polymer compound within the above numerical range is appropriate, and the hydrophilicity of the porous polymer substrate can be increased to achieve the effects of the present invention.

本発明の一態様による分離膜は、多孔性高分子基材内に界面活性剤を含むものである。 The separation membrane according to one aspect of the present invention contains a surfactant within a porous polymer substrate.

前記界面活性剤は、上述したように、前記高分子化合物が多孔性高分子基材内のフィブリルに近付くことを手伝う補助剤である。 As described above, the surfactant is an auxiliary that helps the polymeric compound approach the fibrils in the porous polymeric substrate.

本発明の具体的な一実施形態において、前記界面活性剤は、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、非イオン系界面活性剤、陽イオン系界面活性剤、陰イオン系界面活性剤、またはこれらのうちの2種以上の混合物であり得る。 In a specific embodiment of the present invention, the surfactant may be a fluorosurfactant, a silicone surfactant, a nonionic surfactant, a cationic surfactant, an anionic surfactant, or a mixture of two or more of these.

中でも特に、フッ素系界面活性剤を使用することが望ましい。フッ素系界面活性剤は、非イオン系界面活性剤に比べて多孔性高分子基材に対するコーティング性がよく、酸化電位が高くて電池内における副反応の危険度が低いという長所がある。 Among these, it is particularly desirable to use fluorosurfactants. Fluorosurfactants have the advantage that they have better coating properties for porous polymer substrates than nonionic surfactants, and have a high oxidation potential, reducing the risk of side reactions in the battery.

本発明の具体的な一実施形態において、前記フッ素系界面活性剤は、分子当り5以上25以下のフッ素を含み得、また下記構造式で表される化合物から選択される1種以上であり得る。 In a specific embodiment of the present invention, the fluorosurfactant may contain 5 to 25 fluorines per molecule and may be one or more compounds selected from those represented by the following structural formula:

上記の構造式において、n及びmは、それぞれ1~10の整数である。 In the above structural formula, n and m are each an integer from 1 to 10.

前記フッ素系界面活性剤の例としては、2-[メチル[(ノナフルオロブチル)スルホニル]アミノ]エチルアクリレート(FC4430、3M社製)などがあり得る。 An example of the fluorosurfactant is 2-[methyl[(nonafluorobutyl)sulfonyl]amino]ethyl acrylate (FC4430, manufactured by 3M).

本発明の具体的な一実施形態において、前記界面活性剤は、高温保管後にも30%以上、または40~90%の電解液透過度を有し得る。このとき、前記電解液透過度は、エチレンカーボネート及びエチルメチルカーボネート(3:7体積比)に1M LiFPを含む電解液100重量部に前記界面活性剤0.5重量部を添加して組成物を製造する段階と、前記製造された組成物を密封した後70℃のオーブンで6時間保管する段階とを経た結果物を、常温(25℃)条件で紫外可視分光分析装置を用いて測定し得る。 In a specific embodiment of the present invention, the surfactant may have an electrolyte permeability of 30% or more, or 40 to 90%, even after storage at high temperature. In this case, the electrolyte permeability may be measured using an ultraviolet-visible spectrometer at room temperature (25° C.) after a step of preparing a composition by adding 0.5 parts by weight of the surfactant to 100 parts by weight of an electrolyte solution containing 1 M LiFP6 in ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate (3:7 volume ratio), sealing the prepared composition, and storing it in an oven at 70° C. for 6 hours.

前記界面活性剤の電解液透過度がこのような範囲を満足する場合、電池内における副反応を制御する面で有利である。 If the electrolyte permeability of the surfactant satisfies this range, it is advantageous in terms of controlling side reactions in the battery.

本発明の具体的な一実施形態において、前記界面活性剤の含量は、前記高分子化合物100重量部を基準にして1.0重量部以下、0.7重量部以下、または0.5重量部以下、及び0.05重量部以上、0.1重量部以上、または0.5重量部以上であり得る。上記の数値範囲内で高分子化合物の量が適切であり、多孔性高分子基材の親水性を高めて本発明の効果を果たすことができる。また、上記の範囲で電池性能の副作用を最小化することができる。 In a specific embodiment of the present invention, the content of the surfactant may be 1.0 parts by weight or less, 0.7 parts by weight or less, or 0.5 parts by weight or less, and 0.05 parts by weight or more, 0.1 parts by weight or more, or 0.5 parts by weight or more, based on 100 parts by weight of the polymer compound. The amount of the polymer compound within the above numerical range is appropriate, and the hydrophilicity of the porous polymer substrate can be increased to achieve the effects of the present invention. In addition, within the above range, side effects on battery performance can be minimized.

一方、本発明の一態様による分離膜は、分離膜の少なくとも一面上に無機物粒子及びバインダー高分子を備える多孔性コーティング層をさらに含み得る。 Meanwhile, the separation membrane according to one aspect of the present invention may further include a porous coating layer comprising inorganic particles and a binder polymer on at least one surface of the separation membrane.

このとき、前記無機物粒子は、電気化学的に安定さえすれば特に制限されない。すなわち、本発明で使用可能な無機物粒子は、適用される電気化学素子の作動電圧範囲(例えば、Li/Li基準で0~5V)で酸化及び/または還元反応が起きないものであれば特に制限されない。特に、無機物粒子として誘電率の高い無機物粒子を使用すると、液体電解質内の電解質塩、例えばリチウム塩の解離度増加に寄与して電解液のイオン伝導度を向上させることができる。 In this case, the inorganic particles are not particularly limited as long as they are electrochemically stable. That is, the inorganic particles that can be used in the present invention are not particularly limited as long as they do not cause oxidation and/or reduction reactions within the operating voltage range of the applied electrochemical device (e.g., 0 to 5 V based on Li/Li + ). In particular, when inorganic particles having a high dielectric constant are used as the inorganic particles, they can contribute to increasing the degree of dissociation of an electrolyte salt, for example, a lithium salt, in the liquid electrolyte, thereby improving the ionic conductivity of the electrolyte solution.

上述した理由から、前記無機物粒子は、誘電率定数が5以上である無機物粒子、リチウムイオン伝達能力を有する無機物粒子、またはこれらのうちの二つ以上の混合物であり得る。 For the reasons mentioned above, the inorganic particles may be inorganic particles having a dielectric constant of 5 or more, inorganic particles having lithium ion transfer capability, or a mixture of two or more of these.

前記誘電率定数が5以上である無機物粒子は、Al、SiO、ZrO、AlO(OH)、Al(OH)、TiO、BaTiO、Pb(ZrTi1-x)O(PZT、ここで0<x<1)、Pb1-xLaZr1-yTi(PLZT、ここで、0<x<1、0<y<1)、(1-x)Pb(Mg1/3Nb2/3)O-xPbTiO(PMN-PT、ここで0<x<1)、ハフニア(HfO)、SrTiO、SnO、CeO、MgO、NiO、CaO、ZnO及びSiCからなる群より選択された1種または2種以上の混合物であり得る。 The inorganic particles having a dielectric constant of 5 or more include Al 2 O 3 , SiO 2 , ZrO 2 , AlO(OH), Al(OH) 3 , TiO 2 , BaTiO 3 , Pb(Zr x Ti 1-x )O 3 (PZT, where 0<x<1), Pb 1-x La x Zr 1-y Ti y O 3 (PLZT, where 0<x<1, 0<y<1), (1-x)Pb(Mg 1/3 Nb 2/3 )O 3 -xPbTiO 3 (PMN-PT, where 0<x<1), hafnia (HfO 2 ), SrTiO 3 , SnO 2 , CeO 2 , MgO, NiO, CaO, ZnO and SiC, or a mixture of two or more selected from the group consisting of these.

前記リチウムイオン伝達能力を有する無機物粒子は、リチウムホスフェート(LiPO)、リチウムチタンホスフェート(LiTi(PO、0<x<2、0<y<3)、リチウムアルミニウムチタンホスフェート(LiAlTi(PO、0<x<2、0<y<1、0<z<3)、(LiAlTiP)系ガラス(0<x<4、0<y<13)、リチウムランタンチタネート(LiLaTiO、0<x<2、0<y<3)、リチウムゲルマニウムチオホスフェート(LiGe、0<x<4、0<y<1、0<z<1、0<w<5)、リチウムナイトライド(Li、0<x<4、0<y<2)、SiS系ガラス(LiSi、0<x<3、0<y<2、0<z<4)及びP系ガラス(Li、0<x<3、0<y<3、0<z<7)からなる群より選択された1種または2種以上の混合物であり得る。 The inorganic particles having lithium ion transfer ability include lithium phosphate ( Li3PO4 ), lithium titanium phosphate ( LixTiy ( PO4 ) 3 , 0<x<2, 0 <y<3), lithium aluminum titanium phosphate ( LixAlyTiz ( PO4 ) 3 , 0<x<2, 0<y<1, 0<z<3), (LiAlTiP) xOy - based glass (0<x<4, 0<y < 13), lithium lanthanum titanate ( LixLayTiO3 , 0<x<2, 0<y<3), lithium germanium thiophosphate ( LixGeyPzSw , 0<x<4, 0<y<1, 0<z<1, 0<w<5), lithium nitride ( LixN y , 0<x<4, 0<y<2), SiS2 - based glass (Li x Si y S z , 0<x<3, 0<y<2, 0<z<4), and P2S5 - based glass (Li x P y S z , 0<x<3, 0<y<3, 0<z<7).

前記無機物粒子の平均粒径は、特に制限されないが、均一な厚さの多孔性コーティング層の形成及び適切な孔隙率のため、0.001~10μmの範囲であることが望ましく、より望ましくは100nm~2μm、さらに望ましくは150nm~1μmであり得る。 The average particle size of the inorganic particles is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.001 to 10 μm, more preferably 100 nm to 2 μm, and even more preferably 150 nm to 1 μm, in order to form a porous coating layer of uniform thickness and appropriate porosity.

本発明の具体的な一実施形態において、前記無機物粒子は親水性であり得る。親水性無機物粒子を使用することで、電解液含浸性をさらに高めることができる。例えば、前記無機物粒子は、Al(OH)またはMg(OH)であり得る。 In a specific embodiment of the present invention, the inorganic particles may be hydrophilic. The use of hydrophilic inorganic particles can further increase the electrolyte impregnation. For example, the inorganic particles may be Al(OH) 3 or Mg(OH) 2 .

本発明の具体的な一実施形態において、前記多孔性コーティング層は、ガラス転移温度(glass transition temperature、T)が-200~200℃であるバインダー高分子を含み得るが、これは最終的に形成される多孔性分離膜の柔軟性及び弾性などのような機械的物性を向上できるためである。このようなバインダー高分子は、無機物粒子同士の間を連結及び安定的に固定するバインダーの役割を果たすことで、多孔性分離膜の機械的物性の低下防止に寄与する。 In a specific embodiment of the present invention, the porous coating layer may include a binder polymer having a glass transition temperature (T g ) of −200° C. to 200° C., which is because it can improve the mechanical properties, such as flexibility and elasticity, of the finally formed porous separator. Such a binder polymer acts as a binder that connects and stably fixes inorganic particles to each other, thereby contributing to preventing deterioration of the mechanical properties of the porous separator.

また、前記バインダー高分子は、イオン伝導能力を必ずしも有する必要はないが、イオン伝導能力を有する高分子を使用する場合、電気化学素子の性能をさらに向上させることができる。したがって、前記バインダー高分子はできるだけ高い誘電率定数を有するものを使用し得る。実際、電解液における塩の解離度は電解液溶媒の誘電率定数に依存するため、前記バインダー高分子の誘電率定数が高いほど電解質における塩解離度を向上させることができる。このようなバインダー高分子の誘電率定数は1.0~100(測定周波数=1kHz)の範囲が使用可能であり、特に10以上であり得る。 The binder polymer does not necessarily have to have ion-conducting ability, but when a polymer having ion-conducting ability is used, the performance of the electrochemical element can be further improved. Therefore, the binder polymer can be one having as high a dielectric constant as possible. In fact, since the degree of dissociation of salt in the electrolyte depends on the dielectric constant of the electrolyte solvent, the higher the dielectric constant of the binder polymer, the more the degree of dissociation of salt in the electrolyte can be improved. The dielectric constant of such a binder polymer can be in the range of 1.0 to 100 (measurement frequency = 1 kHz), and can be particularly 10 or more.

上述した機能の他に、前記バインダー高分子は、液体電解液の含浸時にゲル化することで高い電解液膨潤度(degree of swelling)を示す特徴を有し得る。そのため、前記バインダー高分子の溶解度指数、すなわちヒルデブラント溶解度指数(Hildebrand solubility parameter)は15~45MPa1/2、15~25MPa1/2または30~45MPa1/2の範囲である。したがって、ポリオレフィン類のような疎水性高分子よりは極性基を多く有する親水性高分子をより望ましく使用し得る。前記溶解度指数が15MPa1/2未満または45MPa1/2超過の場合、通常の電池用液体電解液によって膨潤(swelling)され難いおそれがあるためである。 In addition to the above-mentioned functions, the binder polymer may have a feature of exhibiting a high degree of swelling with the electrolyte by gelling when impregnated with the liquid electrolyte. Therefore, the solubility index, i.e., Hildebrand solubility parameter, of the binder polymer is in the range of 15 to 45 MPa 1/2 , 15 to 25 MPa 1/2 , or 30 to 45 MPa 1/2 . Therefore, a hydrophilic polymer having a large number of polar groups may be more preferably used than a hydrophobic polymer such as polyolefins. If the solubility index is less than 15 MPa 1/2 or more than 45 MPa 1/2 , it may be difficult to swell with a liquid electrolyte for a typical battery.

前記多孔性分離膜では、無機物粒子が充填されて互いに接触した状態で、前記バインダー高分子によって互いに結着し、これにより無機物粒子同士の間にインタースティシャル・ボリューム(interstitial volume)が形成される。前記無機物粒子同士の間のインタースティシャル・ボリュームは、空き空間になって気孔を形成する。 In the porous separator, inorganic particles are filled and in contact with each other, and are bound to each other by the binder polymer, thereby forming interstitial volumes between the inorganic particles. The interstitial volumes between the inorganic particles become empty spaces and form pores.

すなわち、バインダー高分子は、無機物粒子同士が互いに結着した状態を維持できるようにこれらを互いに付着、例えば、バインダー高分子が無機物粒子同士の間を連結及び固定している。また、前記多孔性分離膜の気孔は、無機物粒子同士の間のインタースティシャル・ボリュームが空き空間になって形成された気孔であり、これは無機物粒子による充填構造(closely packed or densely packed)で実質的に接触する無機物粒子によって限定される空間である。 That is, the binder polymer adheres the inorganic particles to each other so that they can maintain their bonded state, for example, the binder polymer connects and fixes the inorganic particles to each other. Also, the pores of the porous separator are pores formed when the interstitial volume between the inorganic particles becomes an empty space, and this is a space limited by inorganic particles that are substantially in contact with each other in a packed structure (closely packed or densely packed) of inorganic particles.

このようにさらに含まれるバインダー高分子としては、当技術分野で通常使用されるものであれば制限なく適用可能であり、一例としてポリメチルメタクリレート、ポリブチルアクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアセテート、エチレンビニルアセテート共重合体、ポリエチレンオキサイド、ポリアリレート、セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート、シアノエチルプルラン、シアノエチルポリビニルアルコール、シアノエチルセルロース、シアノエチルスクロース、プルラン、及びカルボキシメチルセルロースなどが挙げられるが、これらに限定されることはない。 The binder polymer further contained in the composition may be any polymer commonly used in the art, without any restrictions. Examples include, but are not limited to, polymethyl methacrylate, polybutyl acrylate, polyacrylonitrile, polyvinylpyrrolidone, polyvinyl acetate, ethylene-vinyl acetate copolymer, polyethylene oxide, polyarylate, cellulose acetate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate, cyanoethyl pullulan, cyanoethyl polyvinyl alcohol, cyanoethyl cellulose, cyanoethyl sucrose, pullulan, and carboxymethyl cellulose.

このとき、前記バインダー高分子は、粒子状または非粒子状であり得る。前記バインダー高分子が粒子状である場合は、前記バインダー高分子が溶媒に溶解されない場合である。前記バインダー高分子が非粒子状である場合は、前記バインダー高分子が溶媒に溶解される場合である。このとき、前記溶媒は水系溶媒または有機系溶媒であり得る。 In this case, the binder polymer may be particulate or non-particulate. When the binder polymer is particulate, the binder polymer is not dissolved in a solvent. When the binder polymer is non-particulate, the binder polymer is dissolved in a solvent. In this case, the solvent may be an aqueous solvent or an organic solvent.

本発明の一態様による分離膜は、多孔性コーティング層の成分として、上述した無機物粒子及びバインダー高分子の外にその他の添加剤をさらに含み得る。 The separation membrane according to one embodiment of the present invention may further include other additives in addition to the inorganic particles and binder polymer described above as components of the porous coating layer.

一方、本発明の具体的な一実施形態において、多孔性コーティング層は、前記化学式1で表される高分子化合物を含み得る。 Meanwhile, in a specific embodiment of the present invention, the porous coating layer may include a polymer compound represented by Chemical Formula 1.

前記高分子化合物については、上述した内容を援用可能である。 The above-mentioned contents can be applied to the polymer compound.

このように前記高分子化合物を多孔性コーティング層にさらに含む場合、電解液との含浸性をさらに改善することができる。 When the polymer compound is further included in the porous coating layer in this way, the impregnation with the electrolyte can be further improved.

本発明の他の一態様は、リチウム二次電池用分離膜の製造方法を提供する。 Another aspect of the present invention provides a method for producing a separator for a lithium secondary battery.

具体的には、(S1)水系溶媒に前記化学式1で表される高分子化合物と界面活性剤が分散または溶解された基材改質用組成物を用意する段階と、(S2)多数の気孔を有して疎水性である多孔性高分子基材の少なくとも一面上に前記基材改質用組成物を塗布及び乾燥する段階と、を含むことを発明の特徴とする。 Specifically, the invention is characterized by including the steps of (S1) preparing a substrate modification composition in which a polymer compound represented by the chemical formula 1 and a surfactant are dispersed or dissolved in an aqueous solvent, and (S2) applying and drying the substrate modification composition on at least one surface of a porous polymer substrate having a large number of pores and being hydrophobic.

以下、具体的に説明する。 The details are explained below.

(S1)段階では、水系溶媒に前記化学式1で表される高分子化合物と界面活性剤が分散または溶解された基材改質用組成物を用意する。 In step (S1), a composition for modifying a substrate is prepared in which a polymer compound represented by Chemical Formula 1 and a surfactant are dispersed or dissolved in an aqueous solvent.

このとき、水系溶媒は水であり得、追加的に所定量のアルコールをさらに含み得る。このとき、高分子化合物と界面活性剤は、前記水系溶媒に分散されたものであり得る。このとき、高分子化合物、界面活性剤については、上述した内容を援用可能である。 In this case, the aqueous solvent may be water, and may further contain a predetermined amount of alcohol. In this case, the polymer compound and the surfactant may be dispersed in the aqueous solvent. In this case, the above-mentioned contents can be applied to the polymer compound and the surfactant.

このとき、高分子化合物と界面活性剤を水系溶媒に分散させる方法としては、当業界で周知の通常の方法が用いられ、例えば超音波分散機、ボールミル、ビーズミル、ディスパーサ(disperser)、ミキサ(mixer)などを用い得、特にボールミルまたはビーズミルが望ましい。このとき、処理時間は容量に応じて変わり得るが、1~20時間が適切であり、破砕された高分子化合物、界面活性剤の粒度はボールミルまたはビーズミルに使われたビーズのサイズ及びボールミル(またはビーズミル)時間によって制御し得る。 In this case, the polymer compound and the surfactant can be dispersed in the aqueous solvent by a conventional method well known in the art, such as an ultrasonic disperser, a ball mill, a bead mill, a disperser, a mixer, etc., and a ball mill or a bead mill is particularly preferable. In this case, the processing time can vary depending on the capacity, but 1 to 20 hours is appropriate, and the particle size of the crushed polymer compound and the surfactant can be controlled by the size of the beads used in the ball mill or bead mill and the ball mill (or bead mill) time.

次いで、多数の気孔を有して疎水性である多孔性高分子基材の少なくとも一面上に前記基材改質用組成物を塗布及び乾燥する(S2)。 Next, the substrate modifying composition is applied to at least one surface of a porous polymer substrate having a large number of pores and being hydrophobic, and then dried (S2).

本発明において、前記多孔性高分子基材は、多孔性膜であって、正極と負極とを電気的に絶縁させて短絡を防止すると共にリチウムイオンの移動経路を提供可能であり、通常に電気化学素子の分離膜素材として使用可能なものであれば、特に制限なく使用可能である。 In the present invention, the porous polymer substrate is a porous membrane that electrically insulates the positive and negative electrodes to prevent short circuits and provide a path for lithium ions to move, and can be used without any particular restrictions as long as it can be used as a separator membrane material for ordinary electrochemical elements.

前記多孔性高分子基材は、具体的には、多孔性高分子フィルム基材または多孔性高分子不織布基材であり得る。 Specifically, the porous polymer substrate may be a porous polymer film substrate or a porous polymer nonwoven fabric substrate.

前記多孔性高分子フィルム基材は、ポリエチレン、ポリプロピレンのようなポリオレフィンからなる多孔性高分子フィルムであり得、このようなポリオレフィン多孔性高分子フィルム基材は、例えば80~150℃の温度でシャットダウン(shut-down)機能を発現する。 The porous polymer film substrate may be a porous polymer film made of a polyolefin such as polyethylene or polypropylene, and such a polyolefin porous polymer film substrate exhibits a shut-down function at a temperature of, for example, 80 to 150°C.

このとき、ポリオレフィン多孔性高分子フィルムは、高密度ポリエチレン、線形低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレンのようなポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリペンテンなどのポリオレフィン系高分子をそれぞれ単独でまたはこれらの2種以上を混合して形成し得る In this case, the polyolefin porous polymer film can be formed by using polyolefin polymers such as polyethylene (high density polyethylene, linear low density polyethylene, low density polyethylene, ultra-high molecular weight polyethylene), polypropylene, polybutylene, polypentene, etc., either alone or in combination of two or more of these.

また、前記多孔性高分子フィルム基材は、ポリオレフィンの他にポリエステルなどの多様な高分子を用いてフィルム状に成形して製造してもよい。また、前記多孔性高分子フィルム基材は、2層以上のフィルム層が積層された構造で形成され得、各フィルム層は上述したポリオレフィン、ポリエステルなどの高分子を単独でまたはこれらを2種以上混合した高分子から形成され得る。 In addition, the porous polymer film substrate may be manufactured by forming various polymers such as polyesters in addition to polyolefins into a film shape. In addition, the porous polymer film substrate may be formed in a structure in which two or more film layers are laminated, and each film layer may be formed from the above-mentioned polymers such as polyolefins and polyesters alone or from a mixture of two or more of these polymers.

また、前記多孔性高分子フィルム基材及び多孔性不織布基材は、上記のようなポリオレフィン系の他に、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリアセタール、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリフェニレンスルファイド、ポリエチレンナフタレートなどをそれぞれ単独でまたはこれらを混合した高分子から形成され得る。 In addition to the polyolefins mentioned above, the porous polymer film substrate and the porous nonwoven fabric substrate can be made of polymers such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyester, polyacetal, polyamide, polycarbonate, polyimide, polyether ether ketone, polyether sulfone, polyphenylene oxide, polyphenylene sulfide, and polyethylene naphthalate, either alone or in combination.

前記多孔性高分子基材の厚さは、特に制限されないが、詳しくは1~100μm、より詳しくは5~50μmであり、最近電池の高出力化/高容量化が進んでいることから、多孔性高分子基材は薄膜を用いることが有利である。前記多孔性高分子基材に存在する気孔の直径は10nm~100nm、10nm~70nm、10nm~50nm、または10nm~35nmであり、気孔度は5%~90%、望ましくは20%~80%であり得る。但し、本発明において、このような数値範囲は具体的な実施形態または必要に応じて容易に変形され得る。 The thickness of the porous polymer substrate is not particularly limited, but is preferably 1 to 100 μm, more preferably 5 to 50 μm. As batteries have recently been developed to have higher power and capacity, it is advantageous to use a thin film for the porous polymer substrate. The diameter of the pores in the porous polymer substrate may be 10 nm to 100 nm, 10 nm to 70 nm, 10 nm to 50 nm, or 10 nm to 35 nm, and the porosity may be 5% to 90%, preferably 20% to 80%. However, in the present invention, such numerical ranges may be easily modified according to specific embodiments or needs.

前記多孔性高分子基材の気孔は、多様なタイプの気孔構造があり、ポロシメーター(porosimeter)を用いて測定されるかまたはFE-SEM上で観察された気孔の平均サイズのいずれか一つでも上述した条件を満足すれば本発明に含まれる。 The pores of the porous polymer substrate may have various types of pore structures, and the present invention includes any one of the average pore sizes measured using a porosimeter or observed under FE-SEM that satisfies the above-mentioned conditions.

ここで、一般に知られている一軸延伸乾式分離膜の場合においては、FE-SEM上で機械方向(MD、縦方向)の気孔サイズではなく、垂直方向(TD、横方向)の気孔サイズにおける中央の気孔サイズを基準にし、その他に網構造を有する多孔性高分子基材(例えば、湿式PE分離膜)はポロシメーターで測定した気孔サイズを基準にし得る。 Here, in the case of commonly known uniaxially stretched dry separation membranes, the central pore size in the vertical direction (TD, transverse direction) pore size is used as the standard, rather than the pore size in the machine direction (MD, longitudinal direction) on the FE-SEM, and for other porous polymer substrates with a network structure (e.g., wet PE separation membranes), the pore size measured with a porosimeter can be used as the standard.

前記基材改質用組成物を前記多孔性高分子基材に塗布する方法は、特に限定しないが、スロットコーティングやディップコーティング方法を使用することが望ましい。スロットコーティングは、スロットダイを通じて供給された組成物が基材の全面に塗布される方式であって、定量ポンプから供給される流量によってコーティング層の厚さを調節可能である。また、ディップコーティングは、組成物で満たされたタンクに基材を浸漬してコーティングする方法であって、組成物の濃度及び組成物タンクから基材を引き上げる速度によってコーティング層の厚さを調節可能である。より正確にコーティング厚さを制御するため、浸漬した後、マイヤーバー(Mayer bar)などを用いて後計量してもよい。 The method of applying the substrate modifying composition to the porous polymer substrate is not particularly limited, but it is preferable to use a slot coating or dip coating method. Slot coating is a method in which the composition supplied through a slot die is applied to the entire surface of the substrate, and the thickness of the coating layer can be adjusted according to the flow rate supplied from a metering pump. Dip coating is a method in which the substrate is immersed in a tank filled with the composition to coat it, and the thickness of the coating layer can be adjusted according to the concentration of the composition and the speed at which the substrate is pulled up from the composition tank. In order to control the coating thickness more accurately, after immersion, it may be post-weighed using a Mayer bar, etc.

このように基材改質用組成物が塗布された多孔性高分子基材をオーブンのような乾燥器を用いて乾燥することで、多孔性高分子基材内のフィブリルを疎水性から親水性に改質することができる。これは、前記界面活性剤と前記高分子化合物が前記多孔性高分子基材の内部に浸透したためである。 By drying the porous polymer substrate coated with the substrate modifying composition in a dryer such as an oven, the fibrils in the porous polymer substrate can be modified from hydrophobic to hydrophilic. This is because the surfactant and the polymer compound have penetrated into the interior of the porous polymer substrate.

前記(S2)段階の後に、前記基材改質用組成物が塗布及び乾燥された多孔性高分子基材の少なくとも一面に、前記溶媒、無機物粒子、バインダー高分子を含む多孔性コーティング層形成用組成物を乾燥及び塗布して多孔性コーティング層を形成する段階(S3)をさらに含み得る。 After step (S2), the method may further include a step (S3) of forming a porous coating layer by drying and applying a composition for forming a porous coating layer, which includes the solvent, inorganic particles, and a binder polymer, to at least one surface of the porous polymer substrate on which the composition for modifying the substrate has been applied and dried.

このとき、使用される溶媒は水系溶媒または有機系溶媒であり得る。 In this case, the solvent used may be an aqueous solvent or an organic solvent.

このとき、前記溶媒は、使用しようとするバインダー高分子と溶解度指数が類似し、沸点(boiling point)が低いものが望ましい。これは、均一な混合及び以降の溶媒除去を容易にするためである。使用可能な溶媒の非制限的な例としては、水、アセトン、テトラヒドロフラン、塩化メチレン、クロロホルム、ジメチルホルムアミド、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)、メチルエチルケトン及びシクロヘキサンの中から選択された1種の化合物または2種以上の混合物が挙げられる。 In this case, it is preferable that the solvent has a solubility index similar to that of the binder polymer to be used and a low boiling point. This is to facilitate uniform mixing and subsequent solvent removal. Non-limiting examples of usable solvents include one or a mixture of two or more compounds selected from water, acetone, tetrahydrofuran, methylene chloride, chloroform, dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), methyl ethyl ketone, and cyclohexane.

無機物粒子を分散させる方法としては、当業界で周知の通常の方法が用いられ、例えば超音波分散機、ボールミル、ビーズミル、ディスパーサ、ミキサなどを用い得、特にボールミルまたはビーズミルが望ましい。このとき、処理時間は容量に応じて変わり得るが、1~20時間が適切であり、破砕された無機物粒子の粒度はボールミルまたはビーズミルに使われたビーズのサイズ及びボールミル(またはビーズミル)時間によって制御し得る。 Methods for dispersing inorganic particles can be performed by conventional methods well known in the art, such as ultrasonic dispersers, ball mills, bead mills, dispersers, mixers, etc., with ball mills or bead mills being particularly preferred. In this case, the processing time can vary depending on the capacity, but 1 to 20 hours is appropriate, and the particle size of the crushed inorganic particles can be controlled by the size of the beads used in the ball mill or bead mill and the ball mill (or bead mill) time.

前記多孔性コーティング層形成用組成物を前記多孔性高分子基材に塗布する方法は、特に限定しないが、スロットコーティングやディップコーティング方法を使用することが望ましい。スロットコーティングは、スロットダイを通じて供給された組成物が基材の全面に塗布される方式であって、定量ポンプから供給される流量によってコーティング層の厚さを調節可能である。また、ディップコーティングは、組成物で満たされたタンクに基材を浸漬してコーティングする方法であって、組成物の濃度及び組成物タンクから基材を引き上げる速度によってコーティング層の厚さを調節可能である。より正確にコーティング厚さを制御するため、浸漬した後、マイヤーバーなどを用いて後計量してもよい。 The method of applying the composition for forming the porous coating layer to the porous polymer substrate is not particularly limited, but it is preferable to use a slot coating method or a dip coating method. In the slot coating method, the composition supplied through a slot die is applied to the entire surface of the substrate, and the thickness of the coating layer can be adjusted by the flow rate supplied from a metering pump. In addition, in the dip coating method, the substrate is immersed in a tank filled with the composition to coat it, and the thickness of the coating layer can be adjusted by the concentration of the composition and the speed at which the substrate is pulled up from the composition tank. In order to control the coating thickness more accurately, the substrate may be weighed using a Mayer bar or the like after immersion.

このように多孔性コーティング層形成用組成物が塗布された多孔性高分子基材をオーブンのような乾燥器を用いて乾燥することで、多孔性高分子基材上に多孔性コーティング層を形成する。 The porous polymer substrate coated with the porous coating layer-forming composition is then dried using a dryer such as an oven to form a porous coating layer on the porous polymer substrate.

前記多孔性コーティング層では、無機物粒子とバインダー高分子とは充填されて互いに接触した状態で前記バインダー高分子によって互いに結着し、これにより無機物粒子同士の間にインタースティシャル・ボリュームが形成され、前記無機物粒子同士の間のインタースティシャル・ボリュームは空き空間になって気孔を形成し得る。 In the porous coating layer, the inorganic particles and the binder polymer are filled and in contact with each other, and are bound to each other by the binder polymer, thereby forming interstitial volumes between the inorganic particles, and the interstitial volumes between the inorganic particles can become empty spaces to form pores.

すなわち、バインダー高分子は、無機物粒子同士が互いに結着した状態を維持できるように、これらを互いに付着させて無機物粒子同士の間を連結及び固定し得る。また、前記多孔性コーティング層の気孔は、無機物粒子同士の間のインタースティシャル・ボリュームの空き空間になって形成された気孔であり、これは無機物粒子による充填構造(closely packed or densely packed)で実質的に接触する無機物粒子によって限定される空間であり得る。 That is, the binder polymer can connect and fix the inorganic particles together by adhering them to each other so that the inorganic particles can maintain their bonded state. Also, the pores of the porous coating layer are pores formed as vacant spaces in the interstitial volumes between the inorganic particles, and these can be spaces limited by inorganic particles that are substantially in contact with each other in a packed structure (closely packed or densely packed) of inorganic particles.

前記乾燥は、乾燥チャンバ(drying chamber)で行われ得、このとき、非溶媒の塗布のため乾燥チャンバの条件は特に制限されない。 The drying may be performed in a drying chamber, and the conditions of the drying chamber for the application of the non-solvent are not particularly limited.

但し、本発明の場合、加湿条件で乾燥するため、前記バインダー高分子が多孔性コーティング層の表面に主に分布し得る。前記乾燥段階は、相対湿度30%以上、35%以上、または40%以上、及び80%以下、75%以下、または70%以下で行われ得る。例えば、40%~80%範囲で行われ得る。また、前記乾燥段階は、20~70℃の温度範囲で0.1分~2分間行われ得る。 However, in the present invention, since drying is performed under humid conditions, the binder polymer may be distributed mainly on the surface of the porous coating layer. The drying step may be performed at a relative humidity of 30% or more, 35% or more, or 40% or more, and 80% or less, 75% or less, or 70% or less. For example, it may be performed in the range of 40% to 80%. In addition, the drying step may be performed at a temperature range of 20 to 70°C for 0.1 to 2 minutes.

前記多孔性コーティング層の厚さは、特に制限されないが、詳しくは1~10μm、より詳しくは1.5~8μmであり、前記多孔性コーティング層の気孔度も特に制限されないが、35~65%であることが望ましい。 The thickness of the porous coating layer is not particularly limited, but is preferably 1 to 10 μm, more preferably 1.5 to 8 μm, and the porosity of the porous coating layer is not particularly limited, but is preferably 35 to 65%.

一方、前記多孔性コーティング層形成用組成物は、前記化学式1で表される繰り返し単位を含む高分子化合物を含み得る。 Meanwhile, the composition for forming the porous coating layer may include a polymer compound including a repeating unit represented by Chemical Formula 1.

前記高分子化合物については、上述した内容を援用可能である。 The above-mentioned contents can be applied to the polymer compound.

このように高分子化合物を多孔性コーティング層にさらに含む場合、電解液との含浸性をさらに改善することができる。 When a polymer compound is further included in the porous coating layer in this way, the impregnation with the electrolyte can be further improved.

本発明の一態様による電気化学素子は、正極、負極、及び前記正極と負極との間に介在された分離膜を含み、前記分離膜は上述した本発明の一実施形態による分離膜である。 An electrochemical device according to one aspect of the present invention includes a positive electrode, a negative electrode, and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode, and the separator is the separator according to one embodiment of the present invention described above.

このような電気化学素子は、電気化学反応を行うあらゆる素子を含み、具体的には、すべての種類の一次電池、二次電池、燃料電池、太陽電池またはスーパーキャパシタ素子のようなキャパシタなどが挙げられる。特に、前記二次電池のうちリチウム金属二次電池、リチウムイオン二次電池、リチウムポリマー二次電池またはリチウムイオンポリマー二次電池などを含むリチウム二次電池であり得る。 Such electrochemical devices include any device that performs an electrochemical reaction, and specifically include all kinds of primary batteries, secondary batteries, fuel cells, solar cells, and capacitors such as supercapacitor devices. In particular, the secondary batteries may be lithium secondary batteries, including lithium metal secondary batteries, lithium ion secondary batteries, lithium polymer secondary batteries, and lithium ion polymer secondary batteries.

本発明の分離膜とともに適用される正極及び負極の両電極としては、特に制限されず、当業界で周知の通常の方法で電極活物質を電極集電体に結着した形態で製造し得る。前記電極活物質のうち正極活物質の非制限的な例としては、従来の電気化学素子の正極に使用される通常の正極活物質を使用可能であり、特にリチウムマンガン酸化物、リチウムコバルト酸化物、リチウムニッケル酸化物、リチウム鉄酸化物、またはこれらを組み合わせたリチウム複合酸化物を使用することが望ましい。負極活物質の非制限的な例としては、従来の電気化学素子の負極に使用される通常の負極活物質を使用可能であり、特にリチウム金属またはリチウム合金、炭素、石油コークス(petroleum coke)、活性炭、グラファイト、またはその他の炭素類などのようなリチウム吸着物質などが望ましい。正極集電体の非制限的な例としては、アルミニウム、ニッケルまたはこれらの組み合わせによって製造されるホイルなどがあり、負極集電体の非制限的な例としては、銅、金、ニッケルまたは銅合金、またはこれらの組み合わせによって製造されるホイルなどがある。 The positive and negative electrodes to be used with the separator of the present invention are not particularly limited, and may be prepared in a form in which the electrode active material is bound to the electrode current collector by a conventional method known in the art. Among the electrode active materials, non-limiting examples of the positive electrode active material may be conventional positive electrode active materials used in the positive electrode of conventional electrochemical devices, and in particular, lithium manganese oxide, lithium cobalt oxide, lithium nickel oxide, lithium iron oxide, or a lithium composite oxide combining these may be used. Non-limiting examples of the negative electrode active material may be conventional negative electrode active materials used in the negative electrode of conventional electrochemical devices, and in particular, lithium adsorbent materials such as lithium metal or lithium alloy, carbon, petroleum coke, activated carbon, graphite, or other carbons are preferred. Non-limiting examples of the positive electrode current collector include foils made of aluminum, nickel, or a combination thereof, and non-limiting examples of the negative electrode current collector include foils made of copper, gold, nickel, or a copper alloy, or a combination thereof.

本発明の電気化学素子で使用される電解液は、Aのような構造の塩であり、AはLi、Na、Kのようなアルカリ金属陽イオンまたはこれらの組み合わせからなるイオンを含み、BはPF 、BF 、Cl、Br、I、ClO 、AsF 、CHCO 、CFSO 、N(CFSO 、C(CFSO のような陰イオンまたはこれらの組み合わせからなるイオンを含む塩を、プロピレンカーボネート(PC)、エチレンカーボネート(EC)、ジエチルカーボネート(DEC)、ジメチルカーボネート(DMC)、ジプロピルカーボネート(DPC)、ジメチルスルホキシド、アセトニトリル、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、テトラヒドロフラン、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)、エチルメチルカーボネート(EMC)、γ-ブチロラクトンまたはこれらの混合物からなる有機溶媒に溶解または解離したものであるが、これらに限定されることはない。 The electrolyte used in the electrochemical element of the present invention is a salt having a structure such as A + B - , where A + contains an alkali metal cation such as Li + , Na + , K + or a combination thereof, and B - is PF 6 - , BF 4 - , Cl - , Br - , I - , ClO 4 - , AsF 6 - , CH 3 CO 2 - , CF 3 SO 3 - , N(CF 3 SO 2 ) 2 - , C(CF 2 SO 2 ) 3 - , or the like. - or a combination thereof, dissolved or dissociated in an organic solvent such as propylene carbonate (PC), ethylene carbonate (EC), diethyl carbonate (DEC), dimethyl carbonate (DMC), dipropyl carbonate (DPC), dimethylsulfoxide, acetonitrile, dimethoxyethane, diethoxyethane, tetrahydrofuran, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), ethyl methyl carbonate (EMC), γ-butyrolactone, or a mixture thereof, but is not limited thereto.

前記電解液の注入は、最終製品の製造工程及び求められる物性に応じて、電池製造工程のうち適切な段階において行えばよい。すなわち、電池組み立ての前または電池組み立ての最終段階などにおいて注入すればよい。 The electrolyte may be injected at an appropriate stage in the battery manufacturing process depending on the manufacturing process and desired physical properties of the final product. That is, it may be injected before the battery is assembled or at the final stage of the battery assembly.

以下、本発明を具体的な実施例を挙げて詳しく説明する。しかし、本発明による実施例は多くの他の形態に変形され得、本発明の範囲が後述する実施例に限定されると解釈されてはならない。本発明の実施例は当業界で平均的な知識を持つ者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。 The present invention will now be described in detail with reference to specific examples. However, the examples of the present invention may be modified into many other forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the examples described below. The examples of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those of ordinary skill in the art.

<実施例1>
溶媒である水にβ-シクロデキストリン(TCI社製)と界面活性剤としての2-[メチル[(ノナフルオロブチル)スルホニル]アミノ]エチルアクリレート(FC4430、3M社製)とを重量比99.5:0.5で添加して基材改質用組成物を用意した。このとき、前記界面活性剤は、高温保管後にも48%の電解液透過度を有した。このとき、前記電解液透過度は、エチレンカーボネート及びエチルメチルカーボネート(3:7体積比)に1M LiFPを含む電解液100重量部に前記界面活性剤0.5重量部を添加して組成物を製造する段階と、前記製造された組成物を密封した後70℃のオーブンで6時間保管する段階とを経た結果物を、常温(25℃)条件で紫外可視分光分析装置を用いて測定した。
Example 1
A composition for modifying a substrate was prepared by adding β-cyclodextrin (manufactured by TCI) and 2-[methyl[(nonafluorobutyl)sulfonyl]amino]ethyl acrylate (FC4430, manufactured by 3M) as a surfactant in a weight ratio of 99.5:0.5 to water as a solvent. The surfactant had an electrolyte permeability of 48% even after high-temperature storage. The electrolyte permeability was measured using an ultraviolet-visible spectrometer at room temperature (25° C.) after a step of preparing a composition by adding 0.5 parts by weight of the surfactant to 100 parts by weight of an electrolyte solution containing 1M LiFP6 in ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate (3:7 volume ratio), sealing the prepared composition, and storing it in an oven at 70° C. for 6 hours.

その後、多孔性高分子基材として厚さ9μmのポリエチレン多孔性フィルム(気孔度:45%)を前記基材改質用組成物が含まれた含浸槽に浸漬してから乾燥し、溶媒を除去して分離膜を製造した。このとき、ポリエチレン多孔性フィルム100重量部を基準にして前記β-シクロデキストリンの含量と界面活性剤の含量との和は0.5重量部であった。ここで、β-シクロデキストリンの含量と界面活性剤の含量との和である0.5重量部のうちのβ-シクロデキストリンと界面活性剤との重量比は、当初の基材材質用組成物に含まれているβ-シクロデキストリンと界面活性剤との重量比である99.5:0.5の比率が維持された。これに対するテスト結果を表1及び表2に示した。 Then, a 9 μm thick polyethylene porous film (porosity: 45%) was immersed in an impregnation bath containing the composition for modifying the substrate as a porous polymer substrate, and then dried to remove the solvent to produce a separation membrane. At this time, the sum of the β-cyclodextrin content and the surfactant content was 0.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyethylene porous film. Here, the weight ratio of β-cyclodextrin to surfactant in the sum of the β-cyclodextrin content and the surfactant content (0.5 parts by weight) was maintained at 99.5:0.5, which is the weight ratio of β-cyclodextrin to surfactant contained in the original substrate material composition. The test results are shown in Tables 1 and 2.

<比較例1>
厚さ9μmのポリエチレン多孔性フィルム(気孔度:45%)を比較例1として用意した。
<Comparative Example 1>
A 9 μm thick polyethylene porous film (porosity: 45%) was prepared as Comparative Example 1.

これに対するテスト結果を表1及び表2に示した。 The test results are shown in Tables 1 and 2.

<比較例2>
溶媒である水99.5mlに界面活性剤(FC4430、3M社製)0.5gを添加して基材改質用組成物を用意した。
<Comparative Example 2>
A composition for modifying a substrate was prepared by adding 0.5 g of a surfactant (FC4430, manufactured by 3M Co.) to 99.5 ml of water as a solvent.

その後、厚さ9μmのポリエチレン多孔性フィルム(気孔度:45%)を前記基材改質用組成物が含まれた含浸槽に浸漬してから乾燥し、溶媒を除去して分離膜を製造した。このとき、ポリエチレン多孔性フィルム100重量部を基準にした前記界面活性剤の含量は0.5重量部であった。 Then, a 9 μm thick polyethylene porous film (porosity: 45%) was immersed in an impregnation bath containing the substrate modifying composition, and then dried to remove the solvent to produce a separation membrane. At this time, the content of the surfactant was 0.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyethylene porous film.

これに対するテスト結果を表1に示した。 The test results are shown in Table 1.

<比較例3>
溶媒である水99.5mlにβ-シクロデキストリン0.5gを添加して基材改質用組成物を用意した。
<Comparative Example 3>
A substrate modifying composition was prepared by adding 0.5 g of β-cyclodextrin to 99.5 ml of water as a solvent.

その後、厚さ9μmのポリエチレン多孔性フィルム(気孔度:45%)を前記基材改質用組成物が含まれた含浸槽に浸漬してから乾燥し、溶媒を除去して分離膜を製造した。このとき、ポリエチレン多孔性フィルム100重量部を基準にした前記β-シクロデキストリンの含量は、位置毎のバラツキが大きくて代表値を提示し難い。これに対するテスト結果を表1に示した。 A 9 μm thick polyethylene porous film (porosity: 45%) was then immersed in an impregnation bath containing the substrate modifying composition and then dried to remove the solvent to produce a separation membrane. At this time, the content of the β-cyclodextrin based on 100 parts by weight of the polyethylene porous film varies greatly from position to position, making it difficult to provide a representative value. The test results are shown in Table 1.

このとき、分離膜の引張強度は、分離膜を15mm×100mmに裁断して試料を用意し、その後、用意した試料を用いてASTM-D882に準拠して500mm/分の速度でMD方向及びTD方向にそれぞれ引っ張ったとき、試片が破断する時点の強度を測定した。 The tensile strength of the separation membrane was measured by cutting the separation membrane into a 15 mm x 100 mm sample, and then pulling the sample in both the MD and TD directions at a speed of 500 mm/min according to ASTM-D882, and measuring the strength at which the specimen broke.

電解液滴加(drop)テストによる濡れ性の様相は、プロピレンカーボネート/ジメチルカーボネート/エチルメチルカーボネート(PC/DMC/EMC=20:40:40重量%)溶媒に1Mのヘキサフルオロリン酸リチウム(LiPF)が溶解された電解液2μlを分離膜の表面にインジェクションした後、5分後の経過を観察した。テスト結果を図1~3に示した。 The wettability profile in an electrolyte drop test was observed after 5 minutes from injecting 2 μl of an electrolyte solution of 1 M lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) dissolved in a propylene carbonate/dimethyl carbonate/ethyl methyl carbonate (PC/DMC/EMC=20:40:40 wt %) solvent onto the surface of the separator. The test results are shown in Figures 1 to 3.

一方、水滴接触角は、接触角測定装置(KRUSS社製、モデル:DSA100)を用いて測定した。具体的には、一定量の溶液(水)一滴を分離膜の表面に滴下した後、イメージを測定して基材と水滴との角度を測定して接触角を測定した。 Meanwhile, the water droplet contact angle was measured using a contact angle measuring device (KRUSS, Model: DSA100). Specifically, a certain amount of solution (water) was dropped onto the surface of the separation membrane, and the image was then measured to determine the angle between the substrate and the water droplet, thereby measuring the contact angle.

このとき、熱収縮率は、(最初長さ-120℃/1時間の熱収縮処理後の長さ)/(最初長さ)×100で算定した。 At this time, the heat shrinkage rate was calculated as (initial length - length after heat shrinkage treatment at 120°C for 1 hour) / (initial length) x 100.

比較例1のように表面処理を全く施していない場合は、実施例1に比べて接触角が約28%大きくなり、図2に示されたように、電解液との濡れ性が向上していないことが確認できる。 When no surface treatment was applied, as in Comparative Example 1, the contact angle was approximately 28% larger than in Example 1, and as shown in Figure 2, it was confirmed that the wettability with the electrolyte was not improved.

比較例2のように、シクロデキストリンを含まず、界面活性剤のみを含む場合にも比較例1と同様に、電解液濡れ性が向上していないことが確認できる。 As in Comparative Example 2, when cyclodextrin was not included and only a surfactant was included, it was confirmed that the electrolyte wettability was not improved, similar to Comparative Example 1.

一方、表1の実施例1に示されたように、界面活性剤とシクロデキストリンとを同時に使用した場合は、電解液に対する濡れ性が向上して接触角が小さくなることが確認できる。 On the other hand, as shown in Example 1 of Table 1, when a surfactant and cyclodextrin are used simultaneously, it can be confirmed that the wettability to the electrolyte is improved and the contact angle is reduced.

Claims (18)

多孔性高分子基材と、前記多孔性高分子基材の内部または前記多孔性高分子基材の内部及び少なくとも一面上に位置し、下記化学式1で表される高分子化合物及び界面活性剤を含む親水性改質層と、を備え、
化学式1において、nは6~8のうちのいずれか一つの整数であり、
前記界面活性剤の含量は、前記高分子化合物100重量部を基準にして1.0重量部以下である、リチウム二次電池用分離膜。
The present invention relates to a porous polymer substrate, and a hydrophilic modified layer located inside the porous polymer substrate or on the inside and at least one surface of the porous polymer substrate, the hydrophilic modified layer including a polymer compound represented by the following Chemical Formula 1 and a surfactant:
In Chemical Formula 1, n is an integer of 6 to 8;
The content of the surfactant is 1.0 part by weight or less based on 100 parts by weight of the polymer compound.
前記高分子化合物は、α-シクロデキストリン、β-シクロデキストリン、γ-シクロデキストリン、またはこれらのうちの二つ以上を含む、請求項1に記載のリチウム二次電池用分離膜。 The separator for lithium secondary batteries according to claim 1, wherein the polymer compound includes α-cyclodextrin, β-cyclodextrin, γ-cyclodextrin, or two or more of these. 前記高分子化合物の含量は、前記多孔性高分子基材100重量部を基準にして1重量部以下である、請求項1または2に記載のリチウム二次電池用分離膜。 The separator for a lithium secondary battery according to claim 1 or 2, wherein the content of the polymer compound is 1 part by weight or less based on 100 parts by weight of the porous polymer substrate. 前記界面活性剤は、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、非イオン系界面活性剤、陽イオン系界面活性剤、陰イオン系界面活性剤、またはこれらのうちの2種以上の混合物である、請求項1から3のいずれか一項に記載のリチウム二次電池用分離膜。 The separator for a lithium secondary battery according to any one of claims 1 to 3, wherein the surfactant is a fluorine-based surfactant, a silicone-based surfactant, a nonionic surfactant, a cationic surfactant, an anionic surfactant, or a mixture of two or more of these. リチウム二次電池用分離膜として、
多孔性高分子基材と、前記多孔性高分子基材の内部または前記多孔性高分子基材の内部及び少なくとも一面上に位置し、下記化学式1で表される高分子化合物及び界面活性剤を含む親水性改質層と、を備え、
前記分離膜の少なくとも一面上に無機物粒子、及び前記無機物粒子を固定及び連結させるバインダー高分子を備える多孔性コーティング層をさらに含み、
前記界面活性剤の含量は、前記高分子化合物100重量部を基準にして1.0重量部以下である、リチウム二次電池用分離膜。
化学式1において、nは6~8のうちのいずれか一つの整数である。
As a separator for lithium secondary batteries,
The present invention relates to a porous polymer substrate, and a hydrophilic modified layer located inside the porous polymer substrate or on the inside and at least one surface of the porous polymer substrate, the hydrophilic modified layer including a polymer compound represented by the following Chemical Formula 1 and a surfactant:
The separator further includes a porous coating layer having inorganic particles and a binder polymer that fixes and connects the inorganic particles on at least one surface of the separator,
The content of the surfactant is 1.0 part by weight or less based on 100 parts by weight of the polymer compound.
In Chemical Formula 1, n is an integer of 6 to 8.
前記多孔性コーティング層は、下記化学式1で表される高分子化合物をさらに含み、
化学式1において、nは6~8のうちのいずれか一つの整数である、請求項に記載のリチウム二次電池用分離膜。
The porous coating layer further includes a polymer compound represented by the following Formula 1:
6. The separator for a lithium secondary battery according to claim 5 , wherein in Formula 1, n is an integer of 6 to 8.
前記化学式1で表される高分子化合物の含量は、前記無機物粒子100重量部を基準にして10重量部以下である、請求項に記載のリチウム二次電池用分離膜。 7. The separator for a lithium secondary battery according to claim 6 , wherein the content of the polymer compound represented by Formula 1 is 10 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the inorganic particles. 前記バインダー高分子は、粒子状または非粒子状である、請求項からのいずれか一項に記載のリチウム二次電池用分離膜。 The separator for a lithium secondary battery according to claim 5 , wherein the binder polymer is particulate or non-particulate. 前記無機物粒子は、誘電率定数が5以上である無機物粒子、リチウムイオン伝達能力を有する無機物粒子、またはこれらのうちの二つ以上の混合物である、請求項からのいずれか一項に記載のリチウム二次電池用分離膜。 9. The separator for a lithium secondary battery according to claim 5 , wherein the inorganic particles are inorganic particles having a dielectric constant of 5 or more , inorganic particles having lithium ion transport ability, or a mixture of two or more thereof. 前記無機物粒子は、親水性である、請求項に記載のリチウム二次電池用分離膜。 The separator for a lithium secondary battery according to claim 9 , wherein the inorganic particles are hydrophilic. 前記無機物粒子は、前記無機物粒子の表面にシラン基がグラフトされている、請求項から10のいずれか一項に記載のリチウム二次電池用分離膜。 The separator for a lithium secondary battery according to claim 5 , wherein the inorganic particles have a silane group grafted onto the surface of the inorganic particles. 正極、負極、及び前記正極と前記負極との間に介在された分離膜及び電解液を含み、
前記分離膜は、請求項1から11のいずれか一項に記載の分離膜である、リチウム二次電池。
The battery includes a positive electrode, a negative electrode, and a separator and an electrolyte interposed between the positive electrode and the negative electrode,
A lithium secondary battery, wherein the separator is the separator according to claim 1 .
(S1)水系溶媒に下記化学式1で表される高分子化合物と界面活性剤が分散または溶解された基材改質用組成物を用意する段階と、
(S2)多数の気孔を有して疎水性である多孔性高分子基材の少なくとも一面上に前記基材改質用組成物を塗布及び乾燥する段階と、を含み、
化学式1において、nは6~8のうちのいずれか一つの整数であり、
前記界面活性剤の含量は、前記高分子化合物100重量部を基準にして1.0重量部以下である、リチウム二次電池用分離膜の製造方法。
(S1) preparing a composition for modifying a substrate in which a polymer compound represented by the following formula 1 and a surfactant are dispersed or dissolved in an aqueous solvent;
(S2) applying the composition for modifying a substrate to at least one surface of a porous polymer substrate having a large number of pores and being hydrophobic, and drying the composition;
In Chemical Formula 1, n is an integer of 6 to 8;
The method for producing a separator for a lithium secondary battery , wherein the content of the surfactant is 1.0 part by weight or less based on 100 parts by weight of the polymer compound .
前記(S2)段階は、前記界面活性剤と前記高分子化合物が前記多孔性高分子基材の内部に浸透して、前記多孔性高分子基材を親水性に改質する段階である、請求項13に記載のリチウム二次電池用分離膜の製造方法。 14. The method of claim 13 , wherein the step (S2) is a step of modifying the porous polymer substrate to be hydrophilic by permeating the surfactant and the polymer compound into the porous polymer substrate. (S1)水系溶媒に下記化学式1で表される高分子化合物と界面活性剤が分散または溶解された基材改質用組成物を用意する段階と、
(S2)多数の気孔を有して疎水性である多孔性高分子基材の少なくとも一面上に前記基材改質用組成物を塗布及び乾燥する段階と、を含み、
前記(S2)段階の後、
前記基材改質用組成物が塗布及び乾燥された多孔性高分子基材の少なくとも一面に、溶媒、無機物粒子、バインダー高分子を含む多孔性コーティング層形成用組成物を乾燥及び塗布して多孔性コーティング層を形成する段階(S3)をさらに含み、
前記界面活性剤の含量は、前記高分子化合物100重量部を基準にして1.0重量部以下である、リチウム二次電池用分離膜の製造方法。
化学式1において、nは6~8のうちのいずれか一つの整数である。
(S1) preparing a composition for modifying a substrate in which a polymer compound represented by the following formula 1 and a surfactant are dispersed or dissolved in an aqueous solvent;
(S2) applying the composition for modifying a substrate to at least one surface of a porous polymer substrate having a large number of pores and being hydrophobic, and drying the composition;
After step (S2),
The method further includes a step (S3) of forming a porous coating layer by drying and coating a composition for forming a porous coating layer, the composition including a solvent, inorganic particles, and a binder polymer, on at least one surface of the porous polymer substrate on which the composition for modifying a substrate has been coated and dried ,
The method for producing a separator for a lithium secondary battery, wherein the content of the surfactant is 1.0 part by weight or less based on 100 parts by weight of the polymer compound .
In Chemical Formula 1, n is an integer of 6 to 8.
前記溶媒は、水系溶媒または有機系溶媒である、請求項15に記載のリチウム二次電池用分離膜の製造方法。 The method for producing a separator for a lithium secondary battery according to claim 15 , wherein the solvent is an aqueous solvent or an organic solvent. 前記多孔性コーティング層形成用組成物は、前記化学式1で表される高分子化合物をさらに含む、請求項15または16に記載のリチウム二次電池用分離膜の製造方法。 The method for manufacturing a separator for a lithium secondary battery according to claim 15 or 16 , wherein the composition for forming a porous coating layer further comprises a polymer compound represented by Formula 1. 前記(S3)段階は、相対湿度30~80%で行われる、請求項15から17のいずれか一項に記載のリチウム二次電池用分離膜の製造方法。 The method of claim 15 , wherein the step (S3) is performed at a relative humidity of 30 to 80%.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102809708B1 (en) * 2022-05-13 2025-05-16 주식회사 엘지화학 Separator for lithium secondary battery and manufacturing method thereof
US20240194901A1 (en) * 2022-12-07 2024-06-13 Standard Energy Co., Ltd. Separator for secondary battery and method of fabricating same
KR102902392B1 (en) * 2023-03-02 2025-12-19 주식회사 엘지에너지솔루션 Separator for electrochemical device, manufacturing method thereof and electrochemical device comprising the same
KR102772957B1 (en) * 2023-06-09 2025-02-24 주식회사 엘지에너지솔루션 Separator for electrochemical device and electrochemical device comprising the same

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013030497A (en) 2006-09-07 2013-02-07 Hitachi Maxell Ltd Lithium secondary battery
CN107611326A (en) 2017-09-22 2018-01-19 广东工业大学 Cyclodextrin ceramic diaphragm coating slurry and lithium ion battery separator and lithium ion battery
JP2018518799A (en) 2015-05-08 2018-07-12 セルガード エルエルシー Improved, coated or treated microporous battery separator, rechargeable lithium battery, system, and related methods of manufacture and / or use
WO2020096310A1 (en) 2018-11-05 2020-05-14 주식회사 엘지화학 Separator for electrochemical device and electrochemical device containing same

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6613703B1 (en) * 2000-04-27 2003-09-02 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Thermoplastic nonwoven web chemically reacted with a cyclodextrin compound
US6479190B1 (en) * 2000-09-21 2002-11-12 Celgard Inc. Separator for battery having zinc electrode
JP2003297680A (en) * 2001-04-27 2003-10-17 Mitsubishi Paper Mills Ltd Separator for electrochemical element
DE10238941B4 (en) * 2002-08-24 2013-03-28 Evonik Degussa Gmbh Electric separator, process for its manufacture and use in lithium high-performance batteries and a battery having the separator
KR20070077231A (en) * 2006-01-23 2007-07-26 주식회사 엘지화학 Lithium secondary battery containing surfactant in coating layer of separator
KR101031179B1 (en) * 2007-01-12 2011-04-26 주식회사 엘지화학 Electrochemical device with improved safety against internal short circuit
KR101834482B1 (en) * 2013-09-30 2018-04-13 주식회사 엘지화학 Separator for electrochemical device and electrochemical device with improved stability and performance comprising the same
KR20170022977A (en) * 2014-06-30 2017-03-02 데이진 가부시키가이샤 Separator for nonaqueous secondary batteries, and nonaqueous secondary battery
WO2016064256A1 (en) * 2014-10-24 2016-04-28 주식회사 엘지화학 Secondary battery separator comprising organic/inorganic composite porous layer, and manufacturing method therefor
CN107492620A (en) * 2017-08-16 2017-12-19 广州鹏辉能源科技股份有限公司 A kind of high-temperature-reslithium lithium battery barrier film and preparation method thereof
CN108417762A (en) * 2018-02-28 2018-08-17 北京国能电池科技股份有限公司 Lithium ion battery separator and preparation method thereof, lithium ion battery
CN109273649A (en) * 2018-09-25 2019-01-25 合肥先杰新能源科技有限公司 Lithium battery micro-pore septum and preparation method thereof
KR102350960B1 (en) 2019-04-25 2022-01-14 엘지전자 주식회사 methods for fabricating a solar cell

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013030497A (en) 2006-09-07 2013-02-07 Hitachi Maxell Ltd Lithium secondary battery
JP2018518799A (en) 2015-05-08 2018-07-12 セルガード エルエルシー Improved, coated or treated microporous battery separator, rechargeable lithium battery, system, and related methods of manufacture and / or use
CN107611326A (en) 2017-09-22 2018-01-19 广东工业大学 Cyclodextrin ceramic diaphragm coating slurry and lithium ion battery separator and lithium ion battery
WO2020096310A1 (en) 2018-11-05 2020-05-14 주식회사 엘지화학 Separator for electrochemical device and electrochemical device containing same

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